Pixelové detektory z FJFI pomohou studovat radiaci ve vesmíru

Osmipalcový křemíkový wafer s detekčními čipy SpacePix-2

Osmipalcový křemíkový wafer s detekčními čipy SpacePix-2

Ionizující záření na oběžné dráze Země má destruktivní vliv na elektronické systémy. Může tak zvýšit jejich nespolehlivost v důsledku kumulativního radiačního poškození nebo tranzientních jevů jakým je například takzvaný Single Event Upset (SEU), který způsobuje změnu obsahu paměti v elektronických čipech.  Záření v kosmickém prostředí může také poškodit i mechaniku zařízení, kdy materiál například zkřehne, či dojde k jeho povrchovému poškození. Negativní vliv se neomezuje pouze na zařízení, ale postihuje také živé organismy včetně samozřejmě lidí. Aby bylo možné radiaci na oběžné dráze kolem Země a v meziplanetárním prostoru studovat, vyvíjí vědci v Centru aplikované fyziky a pokročilých detekčních systémů (CAPADS) na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI) unikátní pixelové detektory schopné měřit a identifikovat příspěvky různý druhů záření, které se podílejí na celkové absorbované dávce záření.

Povaha ionizujícího záření ve vesmírném okolí Země je kvalitativně odlišná od terestrických zdrojů záření a z tohoto důvodu je kosmická dozimetrie z hlediska požadavků na detekční instrumentaci a účinků velmi odlišná od té pozemské. Od konce misí Apollo se lety s lidskou posádkou odehrávají na nízké orbitě (Low Earth Orbit – LEO) kolem Země, kde je posádka do velké míry chráněná zemskou magnetosférou. Při letech za LEO (např. na Měsíc), které nyní plánují kosmické agentury a soukromé společnosti, je situace složitější, a vznikl proto zájem o novou generaci kompaktních detektorů umožňující charakterizovat kosmické počasí a zejména radiační pole v okolí kosmického plavidla.

(Pokračování textu…)